材料概論第9章生物材料0961(編輯修改稿)
2025-01-19 23:35 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 苛刻的長(zhǎng)期植入件 . CoCrMo合金制股骨帽 ? 鈦與鈦合金 ? 這類合金強(qiáng)度不如鈷合金 ,但耐腐蝕性好 ，與人體組織反應(yīng)很弱 ，鈦合金的密度小 ， 彈性 模量低 ， 接近于天然骨 。 廣泛用于制作各種人工關(guān)節(jié) 、 接骨板 、骨螺釘與骨折固定針等 ， 也用于制作牙根種植體等 ，呈現(xiàn)出良好的耐疲勞性能 。 二、生物陶瓷材料 ? 生物陶瓷材料在生物體內(nèi)極為穩(wěn)定，與生物組織有良好的親和性，特別適于作人體硬組織如骨和齒的替換修補(bǔ)材料，能與人體骨生長(zhǎng)在一起，形成化學(xué)結(jié)合。 生物陶瓷中耳通氣引流管 ? 磷酸鈣陶瓷 ? 這種陶瓷的主要性質(zhì)是具有生物降解性，并能被人體吸收， 羥基磷灰石 [Ca10(PO4) 6(OH) 2]是骨組織與牙組織的無(wú)機(jī)組成部分，它的單位晶胞與人體骨組織相同 ,但其性脆、強(qiáng)度不高，不能直接用于承受載荷大的種 植體。 羥基磷灰石具有非常好的生物活性，可用于低載荷多孔種植體，當(dāng)人骨組織長(zhǎng)入羥基磷灰石孔洞中時(shí)，可起到加強(qiáng)作用。 生物陶瓷人工聽(tīng)小骨假體 ? 羥基磷灰石與聚合物復(fù)合用于人造骨，效果更好 ，已 羥基磷灰石生物活性陶瓷人工骨 羥基磷灰石覆蓋鈦合金假牙 有聚乙烯與它復(fù)合的材料。 羥基磷灰石作為金屬種植體表面涂層，能大大提高人體骨長(zhǎng)入孔洞的速度。 采用高純氧化鋁生物陶瓷制備關(guān)節(jié)頭，無(wú)釩鈦合金制備關(guān)節(jié)柄，并在柄部涂覆生物活性陶瓷涂層，有效地解決了人工關(guān)節(jié)易磨損、生物相容性不佳、松動(dòng)、下沉等問(wèn)題，提高了其使用壽命。 采用羥基磷灰石和聚 DL乳酸制備成可吸收內(nèi)固定材料，抗彎強(qiáng)度 ≥120MPa ，植入體內(nèi)無(wú)需二次手術(shù)取出，對(duì)組織無(wú)刺激，能被人體完全吸收，最終代謝為二氧化碳、水、鈣和磷礦物質(zhì)排出體外，部分鈣和磷參與成骨，無(wú)任何毒副作用。適用于人體松質(zhì)骨骨折、截骨術(shù)和關(guān)節(jié)融合術(shù)的骨塊（段）固定。 圖 94 人工聽(tīng)小骨 氧化鋁聽(tīng)小骨系統(tǒng)提高聽(tīng)力的能力在音頻大于 2023Hz時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)較大的衰減，而羥基磷灰石聽(tīng)小骨系統(tǒng)一般在 4000 Hz以上才開(kāi)始明顯的衰減。 采用增強(qiáng)含微孔羥基磷灰石 (HA)陶瓷制成人工聽(tīng)小骨假體，在語(yǔ)言頻率范圍，平均提高病人的聽(tīng)力 2030dB，在特定語(yǔ)言頻率范圍提高 45～ 60dB。 ＨＡ制備中耳通氣引流管，界面潤(rùn)濕角小，毛細(xì)管力大，引流效果好，適用于 分泌性中耳炎患者 。置管后患者鼓膜多自行愈合，且能明顯改善聽(tīng)力，是一種較為理想的通氣引流管。 （三） 人工關(guān)節(jié) ? 1890年， Gluck首先應(yīng)用象牙制造下頜關(guān)節(jié)； 1938年， Wiles用不銹鋼作髖臼與股骨頭；而后 Moor開(kāi)展了人工股骨節(jié)置換術(shù)； 1940年Wder兄弟用合成樹(shù)脂制造人工關(guān)節(jié)； ? 1951年開(kāi)始全髖人工關(guān)節(jié)置換術(shù)。 1952年 Habowsh用固定牙的丙烯酸脂固定人工髓關(guān)節(jié)，由此合成樹(shù)脂開(kāi)始用于人工關(guān)節(jié)與骨的結(jié)合。1958年 Charnhey根據(jù)重體環(huán)境滑潤(rùn)理論，用聚四氟乙烯髖臼和金屬股骨頭制成低磨擦的人工關(guān)節(jié)，接著在 1962年， Charnley把高密度聚乙烯髖臼和直徑為 22毫米的金屬股骨頭組成全髖人工關(guān)節(jié)，并用骨水泥（甲基丙烯酸脂）固定，獲得較滿意的效果。自此，人工關(guān)節(jié)置換術(shù)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用的新階段。 ? 迄今已研制出膝、髖、肘、肩、指、趾關(guān)節(jié)假體用于臨床。 ? 歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家每年僅全髖置換已超過(guò) 80萬(wàn)例 . 我國(guó)人工關(guān)節(jié)置換術(shù)達(dá) 25萬(wàn)例。 髖關(guān)節(jié) 人工髖關(guān)節(jié) 磨損病因 ? 無(wú)菌松動(dòng) 是人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后最常見(jiàn)的并發(fā)癥和最終失效的主要因素。 ? 磨損產(chǎn)物 — 磨屑 是導(dǎo)致無(wú)菌松動(dòng)的原因。 人工關(guān)節(jié)長(zhǎng)期使用后，一方面磨損后影響置換關(guān)節(jié)的裝配性能；更重要的是產(chǎn)生大量磨屑，其中較小的磨屑被組織細(xì)胞吞噬，較大的磨屑被組織細(xì)胞包繞。從而使組織細(xì)胞激活，并分泌大量 溶滑性因子 ，引起骨溶解，導(dǎo)致人工關(guān)節(jié)松動(dòng)。而松動(dòng)的人工關(guān)節(jié)又加重了磨損，產(chǎn)生更多的磨屑，形成 惡性循環(huán) ，最終使置換關(guān)節(jié)失效。 軟組織相容性材料 主要用于人工皮膚、人工氣管、人工食道等 ? 本節(jié)主要介紹人工皮膚 人工皮膚 Polymers can be used to create artificial skin that can facilitate the healing of wounds, especially for burnvictims. A histological section through artificial skin. 在膠原蛋白所做成的模皮上植入皮膚細(xì)胞，於體外培養(yǎng)后得到皮膚 臨床應(yīng)用的人工皮膚 人工皮膚 ? 人工皮的種類很多， 臨床效果比較好的是復(fù)合層人工皮，其內(nèi)層為網(wǎng)狀聚氨酯海綿 ，能吸收創(chuàng)面體液并促使?jié)B出的血液凝固， 外層是微孔聚丙烯薄膜 ，能透過(guò)氣體和水汽，細(xì)菌不能進(jìn)入，這種人工皮來(lái)源廣、無(wú)抗原性，缺點(diǎn)是彈性差。 ? 水凝膠類人工皮又稱凍膠，是親水性聚合物或水溶脹性聚合物，其粘附性能較好 。例如 , 氧化乙烯 氧化丙烯的共聚物凝膠可先制成溶液；將溶液涂在創(chuàng)面上于
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